液压缸常见故障和故障排除方法
发布时间:
2024-04-16
单作用式液压缸在液压作用下只能使活塞(或柱塞)沿一个方向运动，而相反方向的运动则必须通过外力(如弹簧力或静力)加载来实现;双作用式液压缸则可以通过液压作用力来实现两个方向的运动。
1. 液压缸的作用和分类
液压缸的种类很多。按其结构可分为活塞式油缸、活塞式油缸和摆动式油缸三种。根据作用方式的不同，又可分为单作用式和双作用式。
单作用式液压缸在液压作用下只能使活塞(或柱塞)沿一个方向运动，而相反方向的运动则必须通过外力(如弹簧力或静力)加载来实现;双作用式液压缸则可以通过液压作用力来实现两个方向的运动。
由于液压缸结构简单可靠，所以除单独使用外，还可与多个油缸组合使用，也可与杠杆、连杆、齿轮齿条、齿爪等机构组合完成一些特殊功能。因此，液压缸的应用非常广泛。
2、液压缸的典型结构和组成
2.1 液压缸的典型结构
液压缸是一种较为常用的双作用单活塞杆液压缸。它由缸底1、缸筒11、缸盖15、活塞8、活塞杆12、导向套13和密封装置等零件组成。缸筒的一端与缸底焊接，另一端用螺钉将缸盖与缸筒连接，以便拆卸维修，两端均设有油口 A 和 B。活塞 8 和活塞杆 12 采用半环 5、挡圈 4 和弹簧圈 3 组成的半环式结构连接在一起。活塞与气缸内孔的密封是一对 Y94 聚氨酯密封环 6，由于活塞与气缸内孔有一定间隙，由尼龙 1010 耐磨环(又称支撑环)9 做成定心导向。活塞杆 12 和活塞 8 的内孔由 O 形圈 10 密封。较长的导向套 13 可确保活塞杆不偏离中心。导向套筒的外径由 O 形圈 14 密封，其内孔则由 Y 形密封圈 16 和防尘圈 19 密封，以分别防止油渗出和灰尘带入气缸。气缸通过杆端的销孔与外界相连，销孔内衬有尼龙衬套，以防止磨损。
2.2 液压缸的组成
从 2.1 所描述的液压缸典型结构可以看出，液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五部分组成，具体描述如下。
1、缸筒和缸盖
一般来说，气缸筒和气缸盖的结构形式与其使用的材料有关。工作压力p<10MPa时，采用铸铁管；p<20MPa时，采用无缝钢管。
2、活塞和活塞杆
可将短行程液压缸的活塞杆与活塞做成一体，这是zui简单的形式。但当行程较长时，这种整体式活塞组件的加工比较费力，因此常将活塞和活塞杆分开制造，然后连接成一体。
3、缓冲装置
液压缸一般都设置缓冲装置，特别是对于大型、高速或要求较高的液压缸，为了防止活塞在行程末端与缸盖相互撞击，产生噪声、冲击，有必要设置缓冲装置。
缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒到其行程终点时密封活塞与缸盖之间的部分油液，迫使其从小孔或裂缝中挤出，产生很大的阻力，使工作部件受到制动，并逐渐减慢运动速度，达到避免活塞与缸盖相互碰撞的目的。普通缓冲装置的结构有环隙式、节流口面积可变式和节流口面积可调式。
4、密封装置
液压缸高压腔中的油向低压腔泄漏称为内泄漏，液压缸中的油向外部泄漏称为外泄漏。由于液压缸内、外泄漏的存在，使得液压缸的容积效率降低，从而影响液压缸的性能，严重时系统压力上不去，甚至无法工作；而外泄漏也会污染环境，因此为了防止泄漏，在液压缸需要密封的地方必须采取相应的密封措施。液压缸需要密封的部位有：活塞、活塞杆和端盖等。
设计和选用密封装置的基本要求是：密封装置应具有良好的密封性能，并能随压力的增加而自动提高；动密封处的运动阻力应小；密封装置应耐油蚀、耐磨损、寿命长、制造简单、拆装方便。
5、排气装置
液压缸在安装过程中或长时间停车复工时，液压缸及管路系统中会渗入空气，为防止执行元件出现爬行、噪声和发热等异常现象，需要将缸内及系统中的空气排出。一般可在液压缸zui高处设置进出油口将气体带走，也可在zui高处设置排气孔或专用排气阀。
液压缸较常见的故障主要有爬行、推力不足、工作速度降低甚至停止运动等。
一般在低速工作时爬行较多。主要原因是油缸内积存的空气不清洁。此外，机械摩擦力过大或不均匀也会造成爬行。如活塞与活塞杆不对中，活塞杆全长或局部弯曲，气缸孔的直线度不好，气缸呈鼓形或有较大锥度，气缸薄光洁度下降或产生毛边，气缸安装精度差，活塞杆两端的螺母拧得太紧使同心度不好，油封拧得太紧摩擦力太大等，都会引起爬行。
液压缸活塞与缸筒间隙过大，0形密封圈装配尺寸不正确，没有预压缩或因磨损、咬缸、老化等现象造成高低压腔沟通不畅，缸筒的局部和整体磨损，线性度差，内壁鼓起，导致高低压腔沟通不畅，油温过高使油的粘度过低，胬肉泄漏量增大等、 这些原因都会降低油缸的转速，当泄漏量过大时，会造成油缸工作压力不足。
液压缸推力不足，速度下降或停转的原因有：油缸与活塞间隙过小或活塞O形密封槽与活塞不同心，当油缸两端包油时，密封圈不正，一侧压缩量过大，使活塞不受力，摩擦阻力过大；活塞杆弯曲或活塞杆两端的油封压得太紧使摩擦阻力过大；油中含杂质过多，使油缸活塞卡死或摩擦力过大。这些原因不仅会增加空载压力，降低气缸的有效牵引力，严重时还会使气缸卡死。
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